近日，AI醫(yī)療行業(yè)領(lǐng)先的獨角獸企業(yè)推想醫(yī)療宣布AI手術(shù)機器人“龍點睛?穿刺手術(shù)機器人” ﹡的研發(fā)實現(xiàn)了重大突破，入局精準治療，向臨床治療領(lǐng)域深入邁進。
推想以經(jīng)皮穿刺切入手術(shù)機器人賽道。在臨床上，經(jīng)皮射頻消融手術(shù)常用于治療心肺功能不佳、年齡較高或無法選擇腔鏡手術(shù)的患者，尤其是那些存在微小且多發(fā)病灶的患者。通過這種方式，醫(yī)生無需開刀制作切口，只需在患者皮膚上留下一個小針眼便可執(zhí)行手術(shù)，有效提升患者術(shù)后恢復(fù)速度，有利于高齡老人進行外科治療。此外，該類手術(shù)還能夠最大程度保護周圍正常組織，真正實現(xiàn)“無痕”治療。
經(jīng)皮射頻消融手術(shù)的安全性、準確性以及消融效果評估是目前胸外科、腫瘤微創(chuàng)科、放射介入科和呼吸科醫(yī)生最關(guān)注的問題。一方面，病變組織位于人體內(nèi)，“無痕”的創(chuàng)傷讓醫(yī)生“看不見、摸不著”，手術(shù)難度激增。另一方面，愈小的切口意味著患者手術(shù)體驗和預(yù)后管理愈顯著，這推動醫(yī)生不斷去尋去更好的手術(shù)導(dǎo)航方式及手術(shù)操作方式。
對于從事機器人研發(fā)的科技醫(yī)療企業(yè)而言，這樣的矛盾既是機遇又是挑戰(zhàn)。AI賦能下的機器人若能夠解決經(jīng)皮穿刺消融的技術(shù)痛點，將可能會催生一個價值百億的市場。
路徑創(chuàng)新，推想 加速AI手術(shù)機器人研發(fā)
簡單來說，推想醫(yī)療切入手術(shù)機器人賽道的邏輯，是利用人工智能技術(shù)，融合磁、機、電、控、軟、算等多學科，實現(xiàn)全自動組織病灶識別、手術(shù)自動路徑規(guī)劃和穿刺引導(dǎo)及消融規(guī)劃評估，幫助醫(yī)生準確定位病灶、提高穿刺準確度、減少患者手術(shù)創(chuàng)傷、縮短手術(shù)時間、降低術(shù)中和術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生、減少術(shù)中CT掃描次數(shù)和輻射，從而輔助醫(yī)生更準確、更快速的完成經(jīng)皮穿刺下的早期癌癥消融的手術(shù)操作。
以此為思路構(gòu)建產(chǎn)品矩陣，推想將路徑分列為三步。
● 人工智能算法積累：可應(yīng)用于人體所有組織的人工智能算法，提供智慧的大腦
通常而言，醫(yī)生通過檢查診斷出病灶后，下一步便需構(gòu)建手術(shù)方案推進治療。但市面上普遍使用的導(dǎo)航系統(tǒng)基本上只能生成2D影像，在手術(shù)規(guī)劃中的指導(dǎo)能力有限，無法準確定位病灶在人體中的確切位置，亦無法揭示病灶與組織器官的相對關(guān)系。因此，推想的第一步，便是借助AI，打造一個智能、實時、清晰、立體的術(shù)前規(guī)劃系統(tǒng)。
由于擁有適用于多病種、多器官早期疾病輔助診斷的算法技術(shù)積累，推想醫(yī)療在打造智慧的手術(shù)輔助系統(tǒng)方面具備天然優(yōu)勢。以肺癌手術(shù)為例，可自動完成基于平掃數(shù)據(jù)的動脈和靜脈全自動分割、病灶檢出分析、手術(shù)切緣規(guī)劃、三維重建展示等功能，使醫(yī)生能夠在術(shù)前精確地了解腫瘤與血管的走向及與支氣管、靜脈及動脈的關(guān)系。
這部分系統(tǒng)的價值主要在于提供精準的病灶信息以幫助醫(yī)生更加直觀地評估病情。立體、全面的數(shù)據(jù)支撐下，醫(yī)生能夠精確制定手術(shù)設(shè)計方案，使手術(shù)更加精準安全，有效降低手術(shù)的并發(fā)癥及死亡率。
● AI導(dǎo)航機器人：多模融合、動態(tài)跟蹤，推想打造手術(shù)機器人“操作系統(tǒng)”
過去數(shù)年，經(jīng)皮穿刺手術(shù)技術(shù)已歷經(jīng)三次迭代——CT引導(dǎo)穿刺、光學導(dǎo)航穿刺、磁導(dǎo)航穿刺，初步解決術(shù)中導(dǎo)航定位的問題。然而，由于缺乏智能化的工具支持，術(shù)前準備時間過長，術(shù)中依然需要醫(yī)生進行手動識別，因而依然存在重要結(jié)構(gòu)或病灶看不準、找不到等關(guān)鍵問題。
區(qū)別于傳統(tǒng)的術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)，推想AI導(dǎo)航機器人“龍點睛?穿刺手術(shù)機器人”在磁導(dǎo)航引導(dǎo)的基礎(chǔ)上加入了AI智能化技術(shù)支持。智能算法賦能下，推想能夠?qū)崿F(xiàn)全自動組織病灶識別和重建，進一步進行手術(shù)自動路徑規(guī)劃、穿刺引導(dǎo)及消融術(shù)后評估，從而有效地輔助醫(yī)生更準確、更快速的完成經(jīng)皮穿刺手術(shù)操作。
據(jù)了解，這一創(chuàng)新導(dǎo)航技術(shù)具備多項AI賦能的優(yōu)勢：
一、推想的AI算法，能夠?qū)崿F(xiàn)分鐘級別完成對病灶的精確識別與診斷、三維圖像自動分割以及自動配準等高級功能，能應(yīng)變各種臨床突發(fā)情況，為醫(yī)生提供實時建議。
二、肝膽類腫瘤在術(shù)前通常需要MR檢查，而在手術(shù)過程中使用CT導(dǎo)航。跨模態(tài)配準是傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)的一大難題，推想醫(yī)療通過AI技術(shù)對術(shù)前MR進行變換，得到與術(shù)中CT精準匹配的結(jié)果，實現(xiàn)實時高精度的配準。
三、經(jīng)皮穿刺手術(shù)導(dǎo)航常會因為患者呼吸導(dǎo)致組織偏移。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，肺結(jié)節(jié)平均位移大于10mm，這大大增加了醫(yī)生進行精準穿刺的難度。從這痛點出發(fā)，推想開發(fā)了一套呼吸引導(dǎo)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠記錄CT拍攝時刻患者屏氣相位，實時分析呼吸狀況，并找到最準確的穿刺時機，消除絕大部分由患者呼吸引起的干擾。
四、AI術(shù)后評估系統(tǒng)，能夠自動配準術(shù)前術(shù)后影像，在手術(shù)結(jié)束后及時精準評估手術(shù)效果。
五、針型傳感器，能夠精準追蹤手術(shù)針尖位置，避免手術(shù)針彎曲導(dǎo)致的導(dǎo)航精度較低或系統(tǒng)失效等情況，實現(xiàn)穩(wěn)定的、毫米級定位，很大限度提高手術(shù)效率和安全性。
20221218推想AI手術(shù)機器人完成動物實驗
目前，推想醫(yī)療的AI手術(shù)機器人已完成體模、動物實驗和科研驗證性實驗。推想披露的實驗結(jié)果顯示，AI賦能手術(shù)機器人能大幅減少CT掃描次數(shù)，使穿刺手術(shù)時間減少70%以上；并控制精度在毫米級以內(nèi)，提高穿刺成功率達到90%以上。
● AI手術(shù)機器人：微創(chuàng)“無痕”，機械智能重構(gòu)精準治療
領(lǐng)先的術(shù)前規(guī)劃和術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)能夠解決現(xiàn)階段經(jīng)皮穿刺的絕大多數(shù)問題，推想仍選擇推動研發(fā)，使AI無縫融合于硬件之中，打造完整的AI手術(shù)機器人。
對此，推想醫(yī)療創(chuàng)始人兼董事長陳寬表示：當前經(jīng)皮穿刺手術(shù)主要依賴醫(yī)生的手動操作，對醫(yī)生的經(jīng)驗和技術(shù)有較高要求，在緊張和疲憊情況下醫(yī)生可能會出現(xiàn)操作失誤的情況。因此，一臺符合臨床需求、深度融合AI的手術(shù)機器人，不僅能夠大幅提升手術(shù)精度和效率，還能降低手術(shù)操作門檻，幫助更多醫(yī)生學習更為豐富的術(shù)式，紓解醫(yī)療資源稀缺的問題。
如今，推想醫(yī)療的研發(fā)團隊已經(jīng)完成機械臂自動控制技術(shù)的解鎖，加之術(shù)前規(guī)劃和術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)的融合，推想AI手術(shù)機器人已在國內(nèi)外市場中建起技術(shù)優(yōu)勢。
國產(chǎn)穿刺手術(shù)機器人 尚無商業(yè)進展，推想有望率先突破
近年來，火熱的手術(shù)機器人賽道已經(jīng)涌入大量企業(yè)，截至2023年6月30日，已有超過40款手術(shù)機器人產(chǎn)品獲得審評審批，但絕大部分準入產(chǎn)品來自腔鏡、骨科，競爭壓力非常激烈。
相比之下，推想醫(yī)療選擇的經(jīng)皮穿刺賽道仍處于探索之中，國內(nèi)獲批上市的經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人僅有Perfint Healthcare開發(fā)的RobioEX及MAXIO V2、Biobot 開發(fā)的Mona Lisa 前列腺穿刺活檢機器人、真健康的穿刺手術(shù)導(dǎo)航定位系統(tǒng)等數(shù)款產(chǎn)品，國內(nèi)產(chǎn)品市場份額相對較低。
因此，如果推想醫(yī)療等AI醫(yī)療企業(yè)能夠給出更優(yōu)質(zhì)的手術(shù)引導(dǎo)操作方案，在保證有限切口的前提下給予醫(yī)生更精準的導(dǎo)航、更便捷的手術(shù)操作工具，或有可能加速經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人的準入，在細分領(lǐng)域的國產(chǎn)替代上實現(xiàn)彎道超車。
當然，推想醫(yī)療的能力并不局限于經(jīng)皮穿刺賽道。畢竟，推想醫(yī)療的核心競爭優(yōu)勢AI技術(shù)具備良好的擴展性，完成經(jīng)皮穿刺手術(shù)機器人的研發(fā)后，該企業(yè)能夠通過技術(shù)遷移的方式迅速推進產(chǎn)品管線，逐步進入胸外科、肝膽外科、放射介入、腫瘤微創(chuàng)科等臨床科室，不斷擴大手術(shù)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，重構(gòu)更多外科精準手術(shù)場景。
隨著未來精準治療的滲透率進一步提高，以及科技進步帶來的更加精準、敏捷的手術(shù)機械臂，手術(shù)機器人將接觸到更復(fù)雜的組織和器官，將拓展至更多臨床領(lǐng)域及手術(shù)類型。
萬億手術(shù)機器人市場， 推想走向風口
回顧推想戰(zhàn)略布局。醫(yī)療AI跨界手術(shù)機器人看似冒險，實則為AI拓展價值空間的必然趨勢。
陳寬認為：“如果將影像相關(guān)的人工智能視為AI1.0時代，那么智慧賦能下的手術(shù)機器人便是全新的AI2.0。人工智能的價值體量與它在融入醫(yī)學的深度成正向關(guān)系，手術(shù)朝著“無痕”、精準方向邁進，我們則能用智能的力量賦能這股趨勢，推動精準治療加速發(fā)展?！?/span>
此外，籌備手術(shù)機器人兩年的推想選擇此刻入局手術(shù)機器人市場，還將受益多重疊加的環(huán)境優(yōu)勢。
首先是市場潛力對這個領(lǐng)域的支撐。弗若斯特沙利文調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，全球手術(shù)機器人市場規(guī)模將由2020年的500億美元增至2025年的1686億美元，復(fù)合年增長率高達27.5%。拆分至具體地域，全球手術(shù)機器人前三大市場美國（55.1%)、歐洲（21.4%）和中國（5.1%），推想的業(yè)務(wù)布局均有涉及。
其次是臨床認知的轉(zhuǎn)變。近40年發(fā)展，越來越多的機器人技術(shù)被應(yīng)用至醫(yī)療行業(yè)，大量醫(yī)生不僅在臨床之中廣泛應(yīng)用，亦通過醫(yī)工結(jié)合的方式參與研發(fā)之中。
需要注意的是，這種參與并不局限于產(chǎn)品研發(fā)層面，不少醫(yī)生也在推動手術(shù)機器人操作規(guī)范的制定、培訓(xùn)規(guī)范的制定。因此，手術(shù)機器人在術(shù)前規(guī)劃方案、術(shù)中導(dǎo)航技術(shù)等場景的落地尤為迅速，智能化的手術(shù)機器人或?qū)⒊蔀榫珳手委煏r代的“標準配置”。
最后是宏觀政策支持。自2015年開始，手術(shù)機器人便已獲得國家宏微觀政策的全面加持。包括《中國制造2025》、《促進新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020）》、《關(guān)于推動先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合發(fā)展的實施意見》、《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》、《“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》、《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》等均在規(guī)范手術(shù)機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動手術(shù)機器人研發(fā)、準入、商業(yè)化等全流程維度高速發(fā)展。
三重環(huán)境優(yōu)勢的疊加，為包括推想在內(nèi)的諸多手術(shù)機器人企業(yè)構(gòu)建了一個良好的競爭平臺。眾多企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新之下，精準手術(shù)時代正加速到來。
此外，無論AI企業(yè)還是手術(shù)機器人企業(yè)，推想醫(yī)療的跨界之旅還為手術(shù)機器人的研發(fā)找到了一種新的路徑。至于該思路能夠多大程度改變手術(shù)機器人的發(fā)展，值得我們期待。
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